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茶叶功能性成分利用与安全性评价研究取得重要进展
作者:张相春      来源:质检中心     发布日期:2021-02-02     点击:      【字号:    

  近日,我所茶叶质量与风险评估创新团队在茶叶功能性成分利用与安全性评价研究方面取得重要进展,利用茶氨酸设计合成了一种新型的铜团簇抗菌剂,该抗菌剂可以有效的清除多重耐药菌感染并且具有良好的生物安全性。相关研究成果发表在国际化学及材料科学著名期刊《Advanced Functional Materials(先进功能材料)》(IF=16.836)上。

  耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是临床上常见的多重耐药菌。临床上治疗MRSA感染的一线用药是万古霉素,但研究者们已经分离出对万古霉素耐药的MRSA菌株,针对MRSA开发新型抗菌剂迫在眉睫。为解决这个难题,团队利用茶树中天然活性分子茶氨酸为结构单元,设计功能多肽构建了具有精确分子组成的茶氨酸多肽铜团簇,能够高效地杀伤多重耐药菌MRSA,并且对MRSA引起的小鼠皮肤感染和败血症感染有良好的治疗作用,其治疗效果与临床用药莫匹罗星和万古霉素相当。此外,凭借茶氨酸良好的生物相容性和安全性,茶氨酸多肽铜团簇对哺乳动物细胞具有良好的细胞安全性,且在杀菌浓度下不会引起溶血效应。

  通过进一步对其抗菌机制解析,发现茶氨酸多肽铜团簇不仅可以破坏细菌壁膜结构,使其内容物泄露;而且抑制谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,导致活性氧(ROS)爆发,过载的ROS不仅能够攻击生物大分子,还能够加速细菌壁膜结构的破坏,最终导致细菌死亡。这项工作提出并初步证明了“金属团簇可以通过直接抑制细菌内GR活性来导致ROS升高,最终导致细菌死亡”这一假说。

  该论文第一作者为张相春博士,茶叶质量与风险评估创新团队首席科学家鲁成银研究员、执行首席陈红平副研究员以及合作单位复旦大学附属肿瘤医院的严望军教授为该论文的共同通讯。该研究得到中国农科院科技创新工程,院基本业务费以及国家自然科学基金的支持。

  文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202008720

图1 茶氨酸多肽铜团簇治疗MRSA感染的小鼠败血症模型

图2 茶氨酸多肽铜团簇抗菌机制示意图